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        利用低端柵極驅動器IC進行系統開發

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        作者:Van Niemela 飛兆半導體公司功率模擬設計部 時間:2009-12-11 來源:電子產品世界 收藏

          一旦SR完全被關斷,功率中的主要開關可導通,致使SR的漏源電壓急速上升。圖2顯示了這種情況,由CGD和CGS構成的電容性分壓器導致內部漏電壓增加―短暫時反向導通―除非驅動器吸入足夠多的電流使內部柵極節點保持在的閾值電壓之下。這常常是決定SR驅動器大小的主要標準。在漏電壓剛開始上升時,CGD最大,所需吸入電流近似為:

        本文引用地址:http://www.104case.com/article/101082.htm

          如果一個較大的驅動器不能使用,而且它已經緊靠SR放置,避免因dv/dt導通的最終手段是通過減慢主要開關的導通速度來減小dv/dt,但這同時也增加了主要開關的開關損耗。

          功能選擇

          在選擇驅動器IC時,除了額定電流之外,設計人員還面臨著功能選擇的問題,也就是輸入邏輯及配置、輸入閾值和封裝的選擇。對于單溝道驅動器,輸入形式包括反向、非反向、雙輸入和使能輸入等選項。要正確設置每一個柵極控制信號的極性,通常需要在反向和非反向之間進行選擇,由單個控制輸出驅動時,不同開關有時選擇不同。如果兩種極性都需要,則雙輸入驅動器需要的不同元件更少,由于具有一個反向輸入,一個非反向輸入,故其可按二者中任一種方式配置。若MOSFET開關時需要額外的控制,比如設置更高的UVLO閾值或啟動期間禁用SR一秒,使能輸入很有用。

          驅動器可以帶有TTL 或 CMOS輸入電平。TTL“低”輸入定義為0.8V以下,“高”輸入定義為2.0V以上,與電源無關,故TTL閾值近似恒定,總是保持在這兩個上下限之間。相反地,CMOS輸入閾值大約是電源電壓的40% 和 60%。TTL閾值更常見,在輸入信號(比如來自低壓PWM控制器)幅度較低時尤其有用。不過,CMOS具有更好的噪聲容限,故是嘈雜環境的首選。而且利用CMOS可以更精確地設置RC延時,因為其閾值更接近電源電壓的一半。當需要精確時序時,輸入閾值和傳播延遲的溫度穩定性也很重要。

          補償元件

          在利用驅動器IC進行設計時,有兩個補償元件十分重要:旁路電容和串聯柵極電阻。由于驅動器產生短電流脈沖,故需要阻抗極低的電源來提供最大電流,這通常是通過緊鄰驅動器放置一對旁路電容來實現,而驅動器本身也應該盡可能靠近功率開關放置以盡量減小這一電流回路的漏電感(stray inductance)。這種較大的電容一般是電解電容器或另一種ESR值較低的電容器,其電容值是有效負載電容的2~10倍,可利用總柵極電荷通過下式求得:

          其次,陶瓷旁路電容一般是該值的十分之一。當采用相同的電壓源對靈敏的控制電路進行供電時,良好的習慣是:在供電線路上串聯數歐姆的電阻,把驅動器部分和控制部分隔離開來。



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